G009-CBCG13

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VIII Colóquio Brasileiro de Ciências Geodésicas Curitiba, 1 a 4 de dezembro de 2013 
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D.B.M.Alves; J.S.Souza; M. C. Ortega 
 
 
 
EFEITOS DA CINTILAÇÃO IONOSFÉRICA NO POSICIONAMENTO 
BASEADO EM REDES 
 
DANIELE BARROCA MARRA ALVES (1) 
JÉSSICA SALDANHA SOUZA (2) 
MAYARA COBACHO ORTEGA (2) 
 
(1) Universidade Estadual Paulista - Faculdade de Ciências e Tecnologia 
Departamento de Cartografia - Presidente Prudente - SP 
danibarroca@fct.unesp.br 
 
(2) Universidade Estadual Paulista - Faculdade de Ciências e Tecnologia, 
Curso de Graduação em Engenharia Cartográfica - Presidente Prudente - SP 
jessicasaldanha.souza@gmail.com, mayaraa.a@hotmail.com 
 
 
O advento e densificação das redes de estações de referência de monitoramento contínuo têm viabilizado 
métodos de posicionamento que empregam dados dessa infraestrutura. Os dados dessas redes têm apoiado o 
posicionamento relativo, o próprio Posicionamento por Ponto Preciso (PPP), principalmente em aplicações de alta 
acurácia (no que concerne a estimativa dos relógios dos satélites e solução das ambiguidades), e claro o posicionamento 
baseado em redes. Quando se realiza o posicionamento baseado em redes, também denominado RTK (Real Time 
Kinematic) em rede, os erros espacialmente correlacionados, como os efeitos ionosféricos e troposféricos, devem ser 
modelados para que a alta acurácia pretendida possa ser atingida (ALVES e MONICO, 2011). No Brasil, essa 
modelagem, principalmente no que concerne a ionosfera, não é realizada facilmente. Primeiramente a rede de estações 
de referência disponível (RBMC – Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo) não é densa, em segundo lugar, e 
possivelmente mais importante, grande parte do território brasileiro encontra-se na região do equador geomagnético, o 
que ocasiona efeitos ionosféricos severos no posicionamento GNSS. Além das variações ionosféricas referentes a 
localização geográfica, horário do dia, estação do ano e ciclo solar, também comparecem as irregularidades 
ionosféricas, como o caso da cintilação ionosférica. A cintilação ionosférica é a variação rápida da amplitude e da fase 
dos sinais de rádio, causadas por irregularidades na densidade de elétrons ao longo do caminho percorrido pelo sinal na 
ionosfera, podendo enfraquecer o sinal recebido pelos receptores GNSS, fazendo que ocorra em muitos casos a 
degradação ou até mesmo perca do sinal. Duas regiões são principalmente afetadas: a região equatorial (+/- 20° de 
latitude geomagnética) e a região polar (acima de 70°). Nas regiões de latitudes médias os efeitos da cintilação são 
normalmente negligenciáveis. Nesse trabalho o objetivo é avaliar os possíveis efeitos da cintilação ionosférica para o 
posicionamento baseado em redes. Para tanto, são empregados dados da rede GNSS/SP (www.gege.fct.unesp.br), que 
se localiza na região equatorial do equador geomagnético. A rede GNSS/SP é a mais densa (rede mais densa com 
acesso gratuito aos dados) do Brasil, e até mesmo da América do Sul. Portanto, apesar de não possuir uma configuração 
ideal para realização do RTK em rede, pois o espaçamento entre as estações ainda não é o ideal, é a rede com o maior 
número de estações de referência disponíveis. Para selecionar os dias com alto e baixo índice de cintilação foi 
necessário utilizar dados de estações que fornecessem esse tipo de informação. Para tanto foi empregado o índice S4. 
De acordo com Conker et al. (2003) quando o índice S4 é maior que 0,707 os receptores podem perder quase ou 
totalmente o sinal transmitido pelos satélites. Para ter acesso ao índice S4 foram utilizados dados disponíveis do projeto 
CIGALA (Concept for Ionospheric Scintillation Mitigation for Professional GNSS in Latin America) 
(http://cigala.galileoic.org/), finalizado em 2012, e atualmente do projeto CALIBRA (Countering GNSS high Accuracy 
applications Limitations due to Ionospheric disturbances in BRAzil) (http://www.calibra-
ionosphere.net/calibra/index.aspx), ambos financiados pela Comunidade Européia com cooperação de diversas 
instituições dentre essas a FCT/UNESP. Esses dados estão disponíveis no LGE (Laboratório de Geodésia Espacial) da 
FCT/UNESP. A conceituação teórica envolvida, bem como experimentos realizados considerando períodos de alta e 
baixa cintilação ionosférica para estações da rede GNSS/SP no posicionamento baseado em redes serão apresentados 
nesse artigo. Testes iniciais mostraram que a cintilação pode impactar muito nesse tipo de posicionamento, em períodos 
mailto:jessicasaldanha.souza@gmail.com
http://www.gege.fct.unesp.br/
http://cigala.galileoic.org/
http://www.calibra-ionosphere.net/calibra/index.aspx
http://www.calibra-ionosphere.net/calibra/index.aspx
VIII Colóquio Brasileiro de Ciências Geodésicas Curitiba, 1 a 4 de dezembro de 2013 
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D.B.M.Alves; J.S.Souza; M. C. Ortega 
 
com alta cintilação os resultados tem sido 2 ou 3 vezes piores que em períodos considerados com cintilação moderada 
ou inexistente. 
ALVES, D. B. M.; MONICO, J. F. G. GPS/VRS positioning using atmospheric modeling. GPS Solutions (Heidelberg), 
v.15, p. 253-261, 2011. 
 
CONKER; R. S., EL-ARINI, M. B. HEGARTY, C. J., HSIAO, T., 2003, “Modeling the Effects of Ionospheric 
Scintillation on GPS/Satellite-Based Augmentation System Availability”, Radio Science, Vol. 38.